基于混合教學的科學素養(yǎng)課程實踐及經(jīng)驗

吳海娜　籍亞玲　公衛(wèi)江　易光宇

[摘 要]全國高校都在積極深入推進教育教學改革，而大規(guī)模的在線開放課程在全球的迅速興起，為實現(xiàn)從以教為中心向以學為中心的轉變提供了強有力的推動力。綜合素質選修課程對培養(yǎng)大學生綜合素質有著舉足輕重的作用。目前基于在線課程的混合式教學被認為是比單純的課堂面授教學及在線教育更為有效的教育方式，也是未來幾年促進高等教育變革的重要趨勢之一。課題組探索基于物理與人類未來這門科學素養(yǎng)課的混合式教學模式及其具體實踐，為其他科學素養(yǎng)課程的混合式教學實踐提供借鑒參考。

[關鍵詞]慕課；科學素養(yǎng)課程；混合式教學

[中圖分類號] G642 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2019）05-0110-03

習近平總書記在2018年9月10日的全國教育大會上強調(diào)，教育是民族振興、社會進步的重要基石。作為一名光榮的人民教師，要肯下六個功夫，其中之一就是要在增強綜合素質上下功夫。 在高校里綜合素質選修課是提高學生綜合素質的重要途徑之一，對培養(yǎng)大學生的綜合素質有著舉足輕重的意義。基于在線課程的混合式教學對培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)是提高學生學習效率的最佳模式之一[1-2]。本文介通過紹人文科學素質選修課程物理與人類未來的具體實踐過程及經(jīng)驗體會來探索如何促進培養(yǎng)創(chuàng)新型高素質人才。

一、課程誕生的歷史背景

人們利用技術來影響學校教育的興趣正在快速發(fā)展，在線學習對個性化教學產(chǎn)生了巨大的影響[3]。在線學習的三大優(yōu)勢個性化、便利性和低成本使得在線學習贏得了人們更多的關注，三大國際網(wǎng)絡平臺Coursera、edX和Udacity以及國內(nèi)網(wǎng)絡課程平臺學堂在線、愛課程（中國大學MOOC）成為人們矚目的焦點 [4]。網(wǎng)絡化學習與傳統(tǒng)學習形成了新的二元關系。但從過去到未來，無論是傳統(tǒng)學習、在線學習還是混合式學習，教育部門一直都在致力于實踐如何獲得更好的教育質量。在2015年青島國際教育信息化大會上習近平總書記做了重要指示：“中國堅持不懈推進教育信息化，努力以信息化為手段擴大優(yōu)質教育資源覆蓋面”“推動教育變革和創(chuàng)新，構建網(wǎng)絡化、數(shù)字化、個性化、終身化的教育體系，建設‘人人皆學、處處能學、時時可學的學習型社會”。在線教育的茁壯發(fā)展開啟了混合式教學的創(chuàng)新教育革命[5-9]。在線學習過于重視內(nèi)容的傳授，學習的系統(tǒng)性和知識的整體性被弱化，內(nèi)容呈現(xiàn)方式以“碎片化”出現(xiàn)。混合式學習正是建立在對上述二元關系的統(tǒng)一，以及對學習、課程、教師等概念深刻理解的基礎上形成的一種新的學習范式?；旌鲜浇虒W是將知識的傳授和能力的鍛煉混合起來，知識傳授由在線課堂完成，知識探究、思辨、互動和實踐的教學環(huán)節(jié)在線下課堂以師生互動、生生互動的方式完成，最終形成以學生學習為中心、以學生學習能力提升為核心的個性化教育模式。

基于慕課的混合式教學對提升科學素養(yǎng)的通識教育課程起著不可代替的作用。為深入推進教育教學改革，構建更為科學合理的人文素質教育課程體系，自2016年起東北大學開始以2016版專業(yè)培養(yǎng)計劃原則為指導，推進課程教學向更加符合認知規(guī)律的方向轉型，提高學生的學習質量，提升人才培養(yǎng)質量，促進優(yōu)質教育資源的創(chuàng)新和共享，逐漸形成具有東北大學特色的文化素質教育教學體系[10]，所有課程均嚴格遵循課程體系規(guī)定并通過專家集體評審修改后才能正式開課，以保證課程品質和教學效果。

在長期調(diào)研和教學經(jīng)驗累積的基礎上，物理與人類未來這門人文科學素養(yǎng)選修課于2016年9月應運而生，課程在介紹物理學基本規(guī)律的基礎上，將知識與應用充分結合起來，力求對學生的基本科學素養(yǎng)以及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力等進行培養(yǎng)，迄今已成功實施了完整的四個周期。在線課程已在愛課程（中國大學MOOC）上線并在學堂在線上開課（自主學習模式）。

二、課程實踐的具體內(nèi)容

物理學是研究物質的基本結構、運動形式及其規(guī)律的科學。它的基本理論滲透在自然科學的各個領域，應用于生產(chǎn)技術的許多方面，是其他自然科學和工程技術的基礎。物理學還是科學的哲學觀和方法論。上述物理學科的特點，決定了物理學教育是培養(yǎng)大學生科學素養(yǎng)的必經(jīng)之路。物理與人類未來課程擬在普及物理學基本規(guī)律的過程中培養(yǎng)學生的邏輯能力、解決問題的能力和科學創(chuàng)新能力，學會用科學和發(fā)展的眼光來看待日常生活及展望未來。這門以物理學基礎知識為基礎的人文選修課程是科學素養(yǎng)教育系列的重要的課程之一。

（一）課程的授課模式

本課程共32學時，為期10周。課程實施的第一學期適用的網(wǎng)絡平臺是Blackboard，學生在校內(nèi)訪問非常便捷。關于課程的教學安排、學習計劃及成績評定細則都在線上逐一發(fā)布，線下教學過程中不再贅述。課堂教學用于進行師生討論、學生發(fā)言和分組辯論等多種能力實踐活動，以增強學生的參與感和獲得感。課程實施的第二學期采用線下授課和愛課程（中國大學MOOC）網(wǎng)絡平臺相結合的混合教學模式，嘗試用雙語授課，課堂用語大部分使用英文，鼓勵學生發(fā)言及討論過程盡量使用英文表達。線上利用愛課程（中國大學MOOC）的SPOC課程自主學習。第三學期沿用線上線下混合式教學模式，線上利用中國大學慕課網(wǎng)站上的MOOC課程。線上學習與線下學習的學時比例為1[∶]1，五周時間學生在線上學習，五周時間在線下進行針對性的問題小組討論及期末答辯等。第四學期仍然采用線上線下混合教學模式，但線上線下比例有所調(diào)整，線上學習比例為40%，線下和混合教學比例為60%。線下學習的上課地點變?yōu)閂R教室和智慧教室，利用高科技現(xiàn)代化多媒體手段增進學生的科技體驗并極大提高互動學習的便利性?？偝煽冊u定細則也更加可量化和制度化。這使得學生的選課積極性空前高漲，選課名額剛開放就被秒搶完畢。

（二）課程的具體實施策略

物理與人類未來課程從第三個學期開始，每學期都被批準開展線上線下混合教學，2017年獲批東北大學人文選修課程建設立項，2018年獲批人文選修課程示范項目，主要實施以下四個混合式教學策略。

首先，靈活的轉換模式。在課程實施過程中，學生會在在線學習、小組學習以及課堂學習中進行轉換。轉換模式按照課程固定的教學計劃表以及教師的教學安排來選擇。學生會在轉換過程中及時學習并加以討論強化。這樣，老師可以有更多的時間和精力去關注對學生的概念延伸和科學思辨能力的培養(yǎng)，用以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的關注基本知識的教授與復述。

其次，以提升學生學習動力為教學設計的指導原則。學生可以自己根據(jù)個性化的學習計劃設定自己的學習目標。在線課程可以使學生按照自己所能接受的進度學習，從而獲得成就感和進步感，繼而激發(fā)學習的動力。學生還可以實時得到數(shù)據(jù)反饋來判斷自己在哪方面具有優(yōu)勢，哪方面還需加強。學生通過循環(huán)反饋可以穩(wěn)步頻繁進步，對自己的進步有主動權。這樣整個學習過程中學生不僅完成了自己的任務，教師也可以確保學生綜合能力能夠達標。

再次，以有意義的學習體驗為核心教學內(nèi)容。引導學生將所獲得的知識與生活聯(lián)系起來，使學生獲得學習的快樂和現(xiàn)實感。課程中加入大量的最新科技前沿應用，使學生理解這些科技背后的物理原理，并能試圖解釋與提出創(chuàng)新觀點。

最后，通過混合式的課程模式整合學習資源，實現(xiàn)學生學習目標?；旌鲜浇虒W整合了學生的個人學習時間、學習循環(huán)、個性化指導及團隊討論、思辨、創(chuàng)新，教師更容易提供更好的學習指導，而學生則可以更有效地實現(xiàn)綜合能力的切實提高。

（三）課程實施效果反饋

物理與人類未來課程利用在線平臺的大數(shù)據(jù)和課上的學生反饋來評估教學目的是否達到，具體通過以下兩種途徑來實現(xiàn)。

第一，在線平臺的個人學習數(shù)據(jù)記錄情況。

學生通過面向個人的數(shù)據(jù)系統(tǒng)中的圖標線可以清晰地了解自己的學習軌跡、學習結果及學習進度，可以根據(jù)日歷相應地調(diào)整進度，并對薄弱環(huán)節(jié)加強練習。教師可以在面向課程管理者的后臺數(shù)據(jù)中得到每位學生的學習情況及整班學生的總體情況。教師還可以根據(jù)統(tǒng)計結果來調(diào)整并對學生進行個性化的指導和建議，同時為不同進度的學生提供相應的課程資料的發(fā)送。本課程為學生提供隨堂學習（愛課程）和自主學習（學堂在線）兩種在線學習模式。

第二，采用雨課堂軟件及調(diào)查寶等調(diào)研工具發(fā)放調(diào)查問卷來總結學生對混合式學習的效果反饋。

物理與人類未來慕課課程連續(xù)推出四次，選課人數(shù)超過七千人；混合式教學實施了四個學期，課程成績一路上升。調(diào)查問卷的部分初步結果顯示，學生對混合模式的自由度最滿意，對教學效果和成就感也有比較高的評價。95%的學生更愿意嘗試基于慕課的混合式教學模式，認為學習時間靈活，自由度大，線下的討論和主題發(fā)言更能鍛煉自己的口頭表達能力和思維能力。24%的學生認為用英語來講授物理知識學起來難度比較大，聽課理解上有些困難，但是覺得若堅持下去一定會對英語的提高很有幫助。在線課程的討論區(qū)教師及時回復學生的線上問題，學生認為受到教師的重視因而更加增強了對課程學習的興趣。

三、課程的探索及實踐體會

（一）挑戰(zhàn)與困難

物理與人類未來科學素養(yǎng)課程采用混合式教學模式，線上利用網(wǎng)絡課程，線下利用課堂教學，采用分組討論、期末課程答辯及團隊辯論的學習模式。通過四輪的具體教學實施，學生普遍反映能夠開闊視野，鍛煉獨立思考能力，培養(yǎng)了自己的科學素養(yǎng)。這門人文通識選修課程確實起到了培養(yǎng)學生的綜合素質的預期作用，但在具體實施過程中還是存在以下困難。

第一，如何在人文和科學之間找到一種平衡，既能通過具體的物理圖像使學生了解物理學基本規(guī)律及最新科技前沿應用，又不失人文思想和邏輯性，使學生產(chǎn)生科學興趣并激發(fā)自主學習的動力，這一直是該科學素養(yǎng)課程的核心目標。學生的物理知識積累較少，而物理學概念覆蓋面很廣，本課程學時不多，導致學生難以理解并全部掌握，與上課之前的高期望值不符，有些挫敗感。

第二，學生在課堂上主動參與的意愿不是特別強烈。對教師安排的每位學生必須完成的討論任務學生可以完成，但學生對自愿報名完成額外任務不是特別感興趣。這一方面歸于學生的性格因素，怕出丑或不愿意多花功夫，另一方面也說明在如何切實激發(fā)學生的積極主動性上，教師還需狠下功夫。

第三，課程答辯模式需要學生在學習此門課程后對自己感興趣的科學問題自主深入了解，整理成完整的論文，并制作PPT來進行課堂答辯。這種專題研究的方式可以切實有效地提升學生的綜合能力，但也會占用學生大量的時間和精力，在學生專業(yè)課壓力很大的情況下，不少學生不愿意在選修課上多費功夫。

（二）機遇與收獲

通過基于混合式教學的科學素養(yǎng)課程的探索與實踐，筆者越發(fā)深刻地體會到在理工類人文選修課程中開展基于慕課的混合式教學，對學生有效掌握最基礎和最前沿的物理學理論并在學習過程中實現(xiàn)自我科學素養(yǎng)的提高大有裨益?？茖W素養(yǎng)課的混合式教學強調(diào)以思考、理智和判斷為主要特征的知識來代替物理學專業(yè)知識，培養(yǎng)學生以“常識”和“普通知識”為本，以親近智慧為目標的知識活動來代替積累和提高專業(yè)技能。

（三）探索與實踐

下一步設想是在現(xiàn)有的教學團隊和教學任務的基礎上，施行精品導向，適度控制選課學生規(guī)模，形成一定反響力后再擴大課程規(guī)模。把慕課而不是課堂作為知識傳授的重要渠道，線下課堂上采用知識探究、思辨、互動和實踐的教學模式。在實際混合式教學的過程中不斷試用新策略，在修改、調(diào)研、再試用的螺旋上升過程中總結出混合式教學的有效方式，在信息化教育改革的道路上越走越遠。

總之，基于混合式教學的科學素養(yǎng)課程物理與人類未來為提高高校創(chuàng)新型高素質人才的文理科學素養(yǎng)提供了一個很好的實踐案例，我們將繼續(xù)實施新一輪符合更高教學要求和教學規(guī)范的人文社會科學素養(yǎng)課程，并設計不同教學目標對人文社科專業(yè)學生開放。逐步擴大科學素養(yǎng)課程的影響力，對在線修讀該門網(wǎng)絡課程的社會學習者定期舉辦線下課堂教學。通過對基于混合式教學的科學素養(yǎng)課程探索及實踐研究，賦予學生更多的學習自主空間，滿足學生個性化、多樣化的學習需求，提高學生的學習興趣和學習投入，進而提升學習成績并切實提高綜合素質。由于全社會對在線教育發(fā)展的持續(xù)關注，將來會涌現(xiàn)出更多的混合教學試點課程，期待探索出一條將慕課與常規(guī)教學有機混合的道路來有效提升高校的教育水平。

[ 參 考 文 獻 ]

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[4] 劉繼斌，趙曉宇，黃紀軍，等.MOOC對我國大學課程教學改革的啟示[J].高等教育研究學報，2013（2）.

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[9] 洪杰，尹桂波.基于翻轉課堂的線上線下混合式課程教學模式構建與實踐[J].職業(yè)技術教育，2017（11）.

[10] 東北大學教務處. 關于加強人文選修課程建設的通知. 教學〔2016〕11號文件[Z]. 2016.

[責任編輯：鐘 嵐]